JP6020481B2 - Method for manufacturing fixing heater lamp, method for manufacturing fixing device, and method for manufacturing image forming apparatus - Google Patents

Method for manufacturing fixing heater lamp, method for manufacturing fixing device, and method for manufacturing image forming apparatus Download PDF

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Description

本発明は、定着用ヒータランプ、該定着用ヒータランプの製造方法、前記定着用ヒータランプを備える定着装置及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a fixing heater lamp, a method of manufacturing the fixing heater lamp, a fixing device including the fixing heater lamp, and an image forming apparatus.

複写機、ファクシミリ、プリンタ、またはそれらの複合機等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録媒体(用紙、記録紙、シート、記録材ともいう)に転写して画像を担持させ、定着装置によって記録媒体上のトナー画像を定着する過程により成立している。   Various image forming apparatuses using an electrophotographic system have been devised as image forming apparatuses such as copying machines, facsimile machines, printers, or their combined machines, and are well known in the art. In the image forming process, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum as an image carrier, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed with a toner as a developer to be visualized and developed. This is established by a process in which the transferred image is transferred to a recording medium (also referred to as paper, recording paper, sheet, or recording material) by the transfer device to carry the image, and the toner image on the recording medium is fixed by the fixing device.

定着装置は、加熱部材により所定の温度に維持された定着部材と、定着部材に圧接する加圧部材とを備え、加圧部材と定着部材との圧接によって形成されたニップ部において未定着トナー像を担持した記録媒体を挟持搬送しつつ加熱し、定着させるものが知られており、様々な種類のものがある。これらのうち、構造が簡単であり小型化やコスト低減が可能であることから、定着部材として加熱部材(以下、「ヒータランプ」ともいう)を内蔵したローラ部材を有する定着装置が提案されている(例えば、特許文献1及び2参照)。   The fixing device includes a fixing member maintained at a predetermined temperature by a heating member, and a pressure member pressed against the fixing member, and an unfixed toner image in a nip portion formed by the pressure contact between the pressure member and the fixing member. It is known to heat and fix a recording medium carrying the toner while nipping and conveying the recording medium, and there are various types. Among these, a fixing device having a roller member incorporating a heating member (hereinafter also referred to as a “heater lamp”) as a fixing member has been proposed because of its simple structure and reduction in size and cost. (For example, refer to Patent Documents 1 and 2).

特許文献1には、回転自由に配設され、内部に管形のヒータランプが配置された加熱ローラと、この加熱ローラに密着して回転する加圧ローラとの間に、未定着のトナー像が形成された記録材を通過させてトナー像を定着させる定着装置において、前記加熱ローラは、近赤外線を透過して遠赤外線を吸収する透光性部材からなり、該ヒータランプの外表面のうち、該加圧ローラと対向しない外表面に、ヒータランプの光を遠赤外線に変化させる波長変換反射膜が形成された定着装置が開示されている。特許文献1の定着装置によれば、ウォーミングアップ時間や待機加熱をほとんど必要とせず、確実にトナー像を定着でき、小型化にも対応できる。   In Patent Document 1, an unfixed toner image is disposed between a heating roller that is freely rotated and has a tubular heater lamp disposed therein, and a pressure roller that rotates in close contact with the heating roller. In the fixing device for fixing the toner image by passing the recording material on which is formed, the heating roller is made of a translucent member that transmits near infrared rays and absorbs far infrared rays, and out of the outer surface of the heater lamp A fixing device is disclosed in which a wavelength conversion reflection film for changing light of a heater lamp into far infrared rays is formed on an outer surface not facing the pressure roller. According to the fixing device of Patent Document 1, it is possible to reliably fix the toner image with little warming up time and standby heating, and to cope with downsizing.

特許文献2には、記録材と該記録材上の現像剤を前記発熱体からの赤外線によって加熱する定着ローラと、該定着ローラに圧着するように位置する加圧ローラとを備えた定着装置において、前記定着ローラがカーボン材を発熱体とするカーボンヒータランプからなり、前記記録材上の現像剤がカーボンヒータランプのランプ素管によって加熱され、当該ランプ素管によって加圧される定着装置が開示されている。特許文献2の定着装置によれば、定着ローラのウオームアップ時間を短縮することができる。   Patent Document 2 discloses a fixing device including a recording material, a fixing roller that heats the developer on the recording material with infrared rays from the heating element, and a pressure roller that is positioned so as to be pressed against the fixing roller. A fixing device is disclosed in which the fixing roller includes a carbon heater lamp having a carbon material as a heating element, and the developer on the recording material is heated by a lamp base tube of the carbon heater lamp and is pressurized by the lamp base tube. Has been. According to the fixing device of Patent Document 2, the warm-up time of the fixing roller can be shortened.

一方、複写機、複合機やプリンタ等の画像形成装置の普及に伴い、装置の小型化やコスト低減等の要求に加え、近年では使用環境への配慮も求められるようになっている。電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、画像形成時に発生して装置外に放出されるVOC(Volatile Organic Compounds:揮発性有機化合物)やオゾン、超微粒子の量を一定の基準値以下にすることが求められている。   On the other hand, along with the widespread use of image forming apparatuses such as copiers, multifunction machines, and printers, in recent years, in addition to demands for downsizing and cost reduction of apparatuses, consideration for the use environment has been demanded. In an image forming apparatus using an electrophotographic process, the amount of VOC (Volatile Organic Compounds), ozone, and ultrafine particles generated during image formation and released to the outside of the apparatus is set below a certain reference value. It is demanded.

海外、特に欧州では環境への関心が非常に高く、ドイツでは「ブルーエンジェル」というエコラベル制度が導入されており、環境配慮の条件を満たし、認定を受けた製品にラベルが付与される。日本におけるエコマーク等もブルーエンジェルマークをモデルとしており、ブルーエンジェルマークの基準値が認定基準として採用されているものもある。   Overseas, especially in Europe, there is a great deal of interest in the environment. In Germany, an eco-label system called “Blue Angel” has been introduced, and labels are given to certified products that meet the requirements for environmental considerations. The Eco Mark in Japan is also modeled on the Blue Angel Mark, and some Blue Angel Mark standard values are used as certification standards.

ブルーエンジェルマークの認証を受けて市場において環境への配慮がなされた製品として認識されることにより、販売数などにも大きな影響があると考えられるが、ブルーエンジェルマークの認証を受けるためには、様々な基準を満たす必要があり、特に超微粒子数の基準に関する試験が非常に厳しい。
具体的には、画像形成装置から発生する5.6nm〜560nmの超微粒子を粒子計測器FMPS(Fast Mobility Particle Sizer)で計測したときに、発生した超微粒子の数が3.5×1011個/10分より少ないことが求められる。なお、超微粒子は有機物/無機物の区別はなく、また、固体/液体の区別もない。あくまでも超微粒子の大きさと数のみが関係する。
Recognizing that the Blue Angel Mark has been recognized as an environmentally friendly product in the market, it is thought that there will be a significant impact on the number of sales, etc. To receive the Blue Angel Mark certification, It is necessary to satisfy various standards, and particularly the test regarding the standard of the number of ultrafine particles is very strict.
Specifically, when the ultrafine particles of 5.6 nm to 560 nm generated from the image forming apparatus are measured by a particle measuring device FMPS (Fast Mobility Particle Sizer), the number of generated ultrafine particles is 3.5 × 10 11. / 10 minutes or less is required. The ultrafine particles have no distinction between organic matter / inorganic matter, and there is no distinction between solid matter / liquid matter. Only the size and number of ultrafine particles are involved.

超微粒子は、画像形成装置を構成する様々な部材から発生するが、定着装置のみを起動させることにより発生量が大幅に上昇することが知られている。そこで、定着装置を構成する各部材について、実際の使用環境下における定着時の温度まで加熱したときの超微粒子の発生状況を調べたところ、定着用ヒータランプのみを点灯させることでブルーエンジェルマークの認証基準をはるかに超える超微粒子数が測定されることが明らかになった。   Ultra fine particles are generated from various members constituting the image forming apparatus, and it is known that the generation amount is significantly increased by starting only the fixing device. Therefore, when each member constituting the fixing device was examined for the generation state of ultrafine particles when heated to the temperature at the time of fixing in an actual use environment, only the heater lamp for the fixing was turned on to turn on the blue angel mark. It became clear that the number of ultrafine particles far exceeding the certification standard was measured.

定着用ヒータランプ本体は、石英ガラスからなる保護層の内部に発熱体である電熱線を封入してなる構造であるため、内部から保護層を通過して超微粒子が放出される可能性は極めて低いと考えられる。
そこで、本発明者らは、保護層の外表面に付着した有機物等のゴミが加熱されることにより超微粒子として放出される可能性を考え、これを検証するために、保護層の外表面をn−ヘキサン等の有機溶剤を用いて超音波洗浄する方法、洗剤により洗浄する方法、及びメラミンフォームに等により物理的に洗浄する方法により付着物の除去を試みた。
その結果、超微粒子の発生量は洗浄前と比較して30〜60%減少したが、装置外で発生した超微粒子数はブルーエンジェルマークの認証基準を超えるものであった。
Since the fixing heater lamp body has a structure in which a heating wire as a heating element is enclosed inside a protective layer made of quartz glass, the possibility that ultrafine particles are emitted from the inside through the protective layer is extremely high. It is considered low.
In view of this, the present inventors considered the possibility that organic matter and other dust attached to the outer surface of the protective layer could be released as ultrafine particles by heating, and in order to verify this, the outer surface of the protective layer was The removal of deposits was attempted by a method of ultrasonic cleaning using an organic solvent such as n-hexane, a method of cleaning with a detergent, and a method of physically cleaning the melamine foam.
As a result, the generation amount of ultrafine particles was reduced by 30 to 60% compared with that before cleaning, but the number of ultrafine particles generated outside the apparatus exceeded the certification standard of Blue Angel Mark.

一方、本発明者らは、超微粒子の発生量を測定するために定着用ヒータランプの加熱を繰り返し行ったところ、測定のために加熱を実施するごとに超微粒子の発生量が減少し、その減少率が上記の洗浄による減少率よりもはるかに大きいことを見出した。   On the other hand, the present inventors repeatedly heated the fixing heater lamp in order to measure the amount of ultrafine particles generated, and each time heating was performed for measurement, the amount of ultrafine particles decreased. It was found that the reduction rate was much larger than the reduction rate due to the above washing.

さらに、本発明者らは、発生する超微粒子の粒径分布の推移を調べたところ、上記の洗浄を行わない場合に発生する超微粒子の粒径分布は10〜40nmの範囲であり、加熱を繰り返し行うことにより5.6〜10nmの範囲に推移していくのに対し、上記洗浄を行った定着用ヒータランプから発生する超微粒子の粒径分布は、最初から5.6〜10nmであることを見出した。   Furthermore, the present inventors examined the transition of the particle size distribution of the generated ultrafine particles. As a result, the particle size distribution of the ultrafine particles generated when the above cleaning is not performed is in the range of 10 to 40 nm, and heating is performed. By repeating the process, the range of 5.6 to 10 nm is shifted. On the other hand, the particle size distribution of the ultrafine particles generated from the fixing heater lamp that has been cleaned is 5.6 to 10 nm. I found.

これらのことから、上記洗浄後の定着用ヒータから発生する超微粒子は、外部に付着した異物由来ではなく、保護層の石英ガラス表面のSiと結合した何らかの成分が加熱により分解し、表面から離脱したものであると考えられた。   For these reasons, the ultrafine particles generated from the fixing heater after washing are not derived from foreign matter adhering to the outside, but some components bonded to Si on the quartz glass surface of the protective layer are decomposed by heating and detached from the surface. It was thought that it was.

そこで本発明者らは、保護層表面をXPS(X線光電子分光)法により分析したところ、定着時における超微粒子の発生が少ない定着用ヒータランプは、超微粒子の発生が多い定着用ヒータランプに比べ、C(炭素)の検出量が圧倒的に少ないことを見出し、本発明に至った。   Therefore, the present inventors analyzed the surface of the protective layer by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy). As a result, the fixing heater lamp that generates less ultrafine particles during fixing is a fixing heater lamp that generates more ultrafine particles. In comparison, the detection amount of C (carbon) was found to be overwhelmingly small, leading to the present invention.

本発明は、定着時に高温になった場合においても、超微粒子の発生量が極めて少ない定着用ヒータランプを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fixing heater lamp that generates a very small amount of ultrafine particles even when the temperature becomes high during fixing.

かかる目的を達成するため、本発明に係る定着用ヒータランプの製造方法は、発熱体と該発熱体を被覆する保護層とを備える定着用ヒータランプの製造方法であって、
前記発熱体を被覆する保護層を形成する工程と、
XPS(X線光電子分光)法により検出される前記保護層の外表面のC(炭素)の含有率が、0atomic%(原子個数%)を超え、12atomic%(原子個数%)以下となるようにする工程と、
有し、前記保護層は石英ガラスからなり、かつ外表面が石英ガラスである、
ことを特徴とする定着用ヒータランプの製造方法である。
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a fixing heater lamp according to the present invention is a method for manufacturing a fixing heater lamp including a heating element and a protective layer covering the heating element,
Forming a protective layer covering the heating element;
The content of C (carbon) on the outer surface of the protective layer detected by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) is more than 0 atomic% (number of atoms%) and not more than 12 atomic% (number of atoms%). And a process of
The protective layer is made of quartz glass, and the outer surface is quartz glass,
This is a method for manufacturing a fixing heater lamp.

本発明によれば、定着時に高温になった場合においても、超微粒子の発生量が極めて少ない定着用ヒータランプを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a fixing heater lamp that generates a very small amount of ultrafine particles even when the temperature becomes high during fixing.

本発明に係る定着用ヒータランプの一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the heater lamp for fixing concerning this invention. 本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る定着装置の一実施形態の構成を示す側面断面図である。1 is a side cross-sectional view illustrating a configuration of an embodiment of a fixing device according to the present invention. 図3に示す定着装置における定着工程の例を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a fixing process in the fixing device illustrated in FIG. 3.

(定着用ヒータランプ)
本発明の定着用ヒータランプは、発熱体と該発熱体を被覆する保護層とを備え、XPS(X線光電子分光)法により検出される前記保護層の外表面のC(炭素)の含有率が、12atomic%(原子個数%)以下である。
(Heater lamp for fixing)
The fixing heater lamp of the present invention comprises a heating element and a protective layer covering the heating element, and the content of C (carbon) on the outer surface of the protective layer detected by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy). Is 12 atomic% (number of atoms%) or less.

前記保護層は石英ガラスからなり、測定対象の保護層の外表面とは石英ガラスの表層である。本実施形態における前記保護層の形状は、発熱体を被覆するものであれば特に制限されるものではないが、例えばガラス管にすることが挙げられる。そのため、前記保護層としては、例えば石英ガラス管が挙げられる。
前記発熱体は、例えば、ニクロム線、タングステン線が用いられ、タングステン線が好適に用いられる。
前記保護層の内部には、窒素、アルゴン等の不活性ガスあるいは、前記不活性ガスに微量のヨウ素、臭素等のガスを混合した気体を封入してある。
The protective layer is made of quartz glass, and the outer surface of the protective layer to be measured is a surface layer of quartz glass. Although the shape of the said protective layer in this embodiment will not be restrict | limited especially if a heat generating body is coat | covered, For example, using a glass tube is mentioned. Therefore, examples of the protective layer include a quartz glass tube.
For example, a nichrome wire or a tungsten wire is used as the heating element, and a tungsten wire is preferably used.
The protective layer is filled with an inert gas such as nitrogen or argon or a gas obtained by mixing a trace amount of iodine or bromine into the inert gas.

本実施形態における定着用ヒータランプの例として、ハロゲンヒータが挙げられる。ハロゲンヒータの一例について、図1を参照しながら構造を説明する。図1では、フィラメント20、ガラス管21、支持部22、内部リード23、外部リード棒24、リード線25、ベース26、モリブデン箔27、シール部28が図示されている。   An example of the fixing heater lamp in this embodiment is a halogen heater. An example of the halogen heater will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a filament 20, a glass tube 21, a support portion 22, an internal lead 23, an external lead rod 24, a lead wire 25, a base 26, a molybdenum foil 27, and a seal portion 28 are illustrated.

図1に示すように、両端が封止された石英ガラスのガラス管21内に、コイル状のフィラメント20がガラス管21の管軸方向に沿って配置されている。発熱体としてのフィラメント20は、例えばタングステンからなり、ガラス管21の管内で支持部22に支持された状態で配置されている。また、ガラス管21内にはハロゲンガスが封入されている。   As shown in FIG. 1, a coiled filament 20 is disposed along a tube axis direction of the glass tube 21 in a glass tube 21 of quartz glass whose both ends are sealed. The filament 20 as a heating element is made of, for example, tungsten, and is arranged in a state of being supported by the support portion 22 in the glass tube 21. Further, a halogen gas is sealed in the glass tube 21.

シール部28は、外気との機密を保つために、石英ガラスのガラス管21を封止した部分である。図1では、シール部28にモリブデン箔27が用いられている例が示されており、内部リード23と外部リード棒24がモリブデン箔27を介した構造となっている。   The seal portion 28 is a portion where a glass tube 21 made of quartz glass is sealed in order to keep secret from the outside air. FIG. 1 shows an example in which the molybdenum foil 27 is used for the seal portion 28, and the internal lead 23 and the external lead rod 24 have a structure with the molybdenum foil 27 interposed therebetween.

XPS法により検出される前記保護層の外表面のCの含有率が12atomic%を超える定着用ヒータランプは、加熱により発生する超微粒子量が多く、該定着用ヒータランプを組み込んだ定着装置を備える画像形成装置は、ブルーエンジェルマークの認証を得るための基準を満たすことができない。   A fixing heater lamp in which the content of C on the outer surface of the protective layer detected by the XPS method exceeds 12 atomic% has a large amount of ultra fine particles generated by heating, and includes a fixing device incorporating the fixing heater lamp. The image forming apparatus cannot satisfy the standard for obtaining the blue angel mark certification.

なお、定着用ヒータランプ単体として測定した場合、発生する超微粒子量が上記ブルーエンジェルマークの基準を超える値であっても、定着用ヒータランプは定着装置の加熱ローラまたは定着ローラの内部に配置されて使用されるため、画像形成装置から発生する超微粒子量として測定した場合には上記基準を満たす。   Note that when measured as a fixing heater lamp alone, the fixing heater lamp is disposed inside the heating roller or the fixing roller of the fixing device even if the amount of ultrafine particles generated exceeds the standard of the blue angel mark. Therefore, when measured as the amount of ultrafine particles generated from the image forming apparatus, the above criteria are satisfied.

ブルーエンジェルマークの認証試験は、製品として完成後かつ販売前の画像形成装置を対象としている。ブルーエンジェルマークの認証を受けることができる基準を満たすという観点から、本発明の定着用ヒータランプのXPS法により検出される前記保護層の外表面のCの含有率は、未使用(実際の使用開始前)の状態における値であって、超微粒子の発生量は、製品である新品の画像形成装置に組み込まれて使用される態様で測定される。
すなわち、本発明の定着用ヒータランプは、製品としての画像形成装置に組み込まれた新品の状態において、XPS法により検出される前記保護層の外表面のCの含有率が12atomic%(原子個数%)以下であるものを意味し、Cの含有率が12atomic%(原子個数%)以下となるように洗浄や加熱などの処理を施されたものを包含する。
The Blue Angel Mark certification test covers image forming apparatuses that have been completed as products and are not yet sold. From the viewpoint of satisfying the standard for obtaining the Blue Angel Mark certification, the content of C on the outer surface of the protective layer detected by the XPS method of the fixing heater lamp of the present invention is not used (actual use). It is a value in the state before the start), and the generation amount of ultrafine particles is measured in a mode in which it is incorporated into a new image forming apparatus as a product and used.
That is, the fixing heater lamp of the present invention has a C content of 12 atomic% (number of atoms%) detected on the outer surface of the protective layer detected by the XPS method in a new state incorporated in an image forming apparatus as a product. ) Means the following, including those subjected to treatment such as washing and heating so that the C content is 12 atomic% (number of atoms%) or less.

なお、実際の使用開始後は、定着時の加熱が繰り返されることにより前記保護層外表面のCの含有率はさらに低下し、超微粒子の発生量もさらに低減し、使用環境における人体への影響も軽減されると考えられる。
しかしながら、画像形成装置を使用し、画像形成を十分繰り返した後の状態においては、現像剤等により画像形成装置内が汚染される可能性があり、また定着用ヒータランプ以外に起因する超微粒子の発生も懸念される。
In addition, after actual start of use, the content of C on the outer surface of the protective layer is further reduced by repeating heating at the time of fixing, the amount of ultra fine particles generated is further reduced, and the human body is affected in the usage environment. Is also expected to be reduced.
However, after the image forming apparatus is used and the image formation is sufficiently repeated, the inside of the image forming apparatus may be contaminated by a developer or the like, and the ultra fine particles caused by other than the fixing heater lamp Occurrence is also a concern.

前記定着用ヒータランプのXPS法により検出される前記保護層の外表面のCの含有率は低いほど好ましく、9atomic%(原子個数%)以下であることが好ましく、7atomic%(原子個数%)以下であることがより好ましい。   The lower the content of C on the outer surface of the protective layer detected by the XPS method of the fixing heater lamp, the lower the content, and it is preferably 9 atomic% (number of atoms%) or less, preferably 7 atomic% (number of atoms%) or less. It is more preferable that

XPS法により検出される前記保護層の外表面のCについては、C1sのスペクトルの波形分離を行うことにより各種結合の量を求めることができる。
本発明の定着用ヒータランプは、XPS法により検出される前記保護層の外表面のC−C結合及びC−Hn結合の含有率が、10atomic%(原子個数%)以下であることが好ましい。
なお、C−C結合及びC−Hn結合に関与する物質は、前記保護層の外表面に付着した有機物系の汚れであり、この汚れは溶剤や洗剤で除去することができる。
For C on the outer surface of the protective layer detected by the XPS method, the amount of various bonds can be determined by performing waveform separation of the C1s spectrum.
In the fixing heater lamp of the present invention, the content of C—C bonds and C—Hn bonds on the outer surface of the protective layer detected by the XPS method is preferably 10 atomic% (number of atoms%) or less.
The substance involved in the C—C bond and the C—Hn bond is organic soil adhering to the outer surface of the protective layer, and this soil can be removed with a solvent or a detergent.

前記定着用ヒータランプは、上述のように、前記保護層の外表面をn−ヘキサン等の有機溶剤を用いて超音波洗浄する方法、洗剤により洗浄する方法、及びメラミンフォームに等によって物理的に洗浄する方法により付着物の除去を行い、XPS法により検出される前記保護層の外表面のCの含有率を12atomic%以下とすることができ、定着時の超微粒子の発生量を減少させることができる。   As described above, the fixing heater lamp is physically formed by a method of ultrasonically cleaning the outer surface of the protective layer using an organic solvent such as n-hexane, a method of cleaning with a detergent, and a melamine foam. The deposits are removed by a cleaning method, the content of C on the outer surface of the protective layer detected by the XPS method can be reduced to 12 atomic% or less, and the generation amount of ultrafine particles during fixing is reduced. Can do.

XPS法により検出される前記保護層の外表面のC−C結合及びC−Hn結合の含有率は、少ないほど定着時の超微粒子の発生量が少なくなり、5atomic%(原子個数%)以下であることがより好ましく、3atomic%(原子個数%)以下であることがさらに好ましい。   As the content of C—C bonds and C—Hn bonds on the outer surface of the protective layer detected by the XPS method decreases, the amount of ultrafine particles generated during fixing decreases, and the content is 5 atomic% (number of atoms%) or less. More preferably, it is 3 atomic% (number of atoms%) or less.

前記保護層の外表面を洗浄することにより、C−C結合及びC−Hn結合の含有率を減少させて下限値の0atomic%(原子個数%)とすることもできるが、Cの含有量は0atomic%(原子個数%)とすることはできない。そこで、洗浄後の前記定着用ヒータランプにおいても検出されるCを分析したところ、C−Si結合が主であることが明らかになった。   By washing the outer surface of the protective layer, the content of C—C bonds and C—Hn bonds can be reduced to the lower limit of 0 atomic% (number of atoms%). It cannot be 0 atomic% (number of atoms%). Then, when C detected in the fixing heater lamp after washing was analyzed, it was found that the C—Si bond was mainly used.

C−Si結合は、前記保護層の最表面のSiに結合したC種であり、非常に薄く結合し、洗浄による除去が非常に困難である。しかしながら加熱により高温に達すると、C−Si結合は酸化されてSiOとCOとなる。酸化されたSiOは保護層を構成する石英ガラスの一部となる。また酸化されたSiOの一部は外部に放出されて超微粒子になる。また、酸化により前記保護層表面からCがなくなることで、超微粒子の発生もなくなる。 The C-Si bond is a C-type bonded to Si on the outermost surface of the protective layer, is bonded very thinly, and is very difficult to remove by cleaning. However, when the temperature reaches a high temperature by heating, the C—Si bond is oxidized into SiO 2 and CO 2 . The oxidized SiO 2 becomes a part of the quartz glass constituting the protective layer. Part of the oxidized SiO 2 is released to the outside and becomes ultrafine particles. Moreover, the generation of ultrafine particles is eliminated by eliminating C from the surface of the protective layer by oxidation.

XPS法により検出される前記保護層の外表面のC−Si結合の含有率は、8atomic%(原子個数%)以下であることが好ましい。C−Si結合の含有率は少ないほど好ましく、具体的には7atomic%(原子個数%)以下であることがより好ましく、6atomic%(原子個数%)以下であることがさらに好ましい。   The content of C—Si bonds on the outer surface of the protective layer detected by the XPS method is preferably 8 atomic% (number of atoms%) or less. The smaller the C-Si bond content, the more preferable. Specifically, the C-Si bond content is preferably 7 atomic% (atom number%) or less, more preferably 6 atomic% (atom number%) or less.

(定着用ヒータランプの製造方法)
本発明の定着用ヒータランプの製造方法は、発熱体を形成し、該発熱体を被覆する保護層を形成した後、酸素ガス含有雰囲気下で加熱処理を行う方法である。
本発明の製造方法により定着用ヒータランプを製造することにより、XPS法により検出される前記保護層の外表面のC(炭素)の含有率を、12atomic%(原子個数%)以下とすることができる。
(Method for manufacturing fixing heater lamp)
The method for producing a fixing heater lamp according to the present invention is a method in which a heating element is formed, a protective layer covering the heating element is formed, and then heat treatment is performed in an oxygen gas-containing atmosphere.
By producing a fixing heater lamp by the production method of the present invention, the content of C (carbon) on the outer surface of the protective layer detected by the XPS method is set to 12 atomic% (number of atoms%) or less. it can.

前記加熱処理を行う前に、前記保護層の外表面を清掃して異物を除去することが好ましい。清掃の方法は特に限定されず、例えば、圧縮空気を噴射した後、目視で異物の付着が無いことを確認する方法が挙げられる。除去されない異物は、前記加熱処理により酸化されて取り除かれる。   Before the heat treatment, it is preferable to clean the outer surface of the protective layer and remove foreign matters. The cleaning method is not particularly limited, and examples thereof include a method of visually confirming that no foreign matter is adhered after jetting compressed air. Foreign matter that is not removed is oxidized and removed by the heat treatment.

前記加熱処理において、雰囲気中の酸素ガスは前記保護層の外表面のC−Si結合をSiOに酸化させるために必須である。
前記加熱処理時の雰囲気中の酸素ガスの濃度は、通常の大気(20〜22体積%)程度で十分であるが、酸化を促進させるために高濃度であることが好ましく、前記加熱処理は、酸素ガスの濃度が25体積%以上の雰囲気下で行うことが好ましい。
In the heat treatment, oxygen gas in the atmosphere is essential for oxidizing the C—Si bond on the outer surface of the protective layer to SiO 2 .
The concentration of oxygen gas in the atmosphere at the time of the heat treatment is sufficient to be about normal air (20 to 22% by volume), but it is preferable to have a high concentration in order to promote oxidation, It is preferable to carry out in an atmosphere where the concentration of oxygen gas is 25% by volume or more.

一方、酸素ガス濃度を高くすることで、C−Si結合の酸化速度を向上させることができるが、同時に加熱雰囲気を維持する環境の酸化も促進されてしまう。このため、実用的な酸素ガス濃度を選択する必要がある。具体的には、前記加熱処理は酸素ガスの濃度が28〜50体積%の雰囲気下で行うことがより好ましい。   On the other hand, by increasing the oxygen gas concentration, the oxidation rate of the C—Si bond can be improved, but at the same time, the oxidation of the environment maintaining the heating atmosphere is also promoted. For this reason, it is necessary to select a practical oxygen gas concentration. Specifically, the heat treatment is more preferably performed in an atmosphere having an oxygen gas concentration of 28 to 50% by volume.

また、前記加熱処理により、前記保護層の表面温度を400℃〜750℃とすることが好ましく、450℃〜600℃とすることが好ましい。
前記保護層の表面温度が400℃未満であると、C−Si結合が酸化されずに残存してしまうため、定着時の超微粒子の発生が多くなり、750℃を超えると、加熱に必要なエネルギーを多く要することになり、コスト面で不利であるとともに、定着用ヒータランプ自体の劣化を招いてしまう。
Moreover, it is preferable to make the surface temperature of the said protective layer into 400 to 750 degreeC by the said heat processing, and it is preferable to set it as 450 to 600 degreeC.
When the surface temperature of the protective layer is less than 400 ° C., the C—Si bond remains without being oxidized, so that generation of ultrafine particles during fixing increases, and when it exceeds 750 ° C., heating is necessary. This requires a lot of energy, which is disadvantageous in terms of cost and causes deterioration of the fixing heater lamp itself.

なお、前記加熱処理は、定着用ヒータランプの雰囲気を高温にする方法であってもよく、定着時に加熱するのと同様に定着用ヒータランプ自体を点灯させて加熱してもよい。   Note that the heat treatment may be a method in which the atmosphere of the fixing heater lamp is set to a high temperature, or the fixing heater lamp itself may be lit and heated in the same manner as the heating at the time of fixing.

発熱体を形成し、該発熱体を被覆する保護層を形成する方法としては特に限定されず、公知の方法により定着用ヒータランプを製造することができる。
例えば、発熱体材料を焼成して炭素化することで発熱体を形成し、該発熱体上に石英ガラス材料を溶融させて保護層を形成する方法などが挙げられる。
The method for forming the heating element and forming the protective layer covering the heating element is not particularly limited, and a fixing heater lamp can be manufactured by a known method.
For example, there is a method in which a heating element is formed by baking and carbonizing the heating element material, and a protective layer is formed by melting a quartz glass material on the heating element.

(定着装置、画像形成装置)
本実施形態に係る定着装置は、前記定着用ヒータランプと、該定着用ヒータランプにより加熱される定着部材と、該定着部材の少なくとも一部を押圧可能に配置され、前記定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材とを備え、前記ニップ部に未定着トナー像を担持した記録媒体を搬送して、該未定着トナー像を記録媒体に定着する。
すなわち、本実施形態に係る定着装置は、XPS法により検出される前記保護層の外周表面のCの含有率が12atomic%(原子個数%)以下である定着用ヒータランプ5を備えた定着装置である。
(Fixing device, image forming device)
The fixing device according to the present embodiment is arranged such that the fixing heater lamp, the fixing member heated by the fixing heater lamp, and at least a part of the fixing member can be pressed, and between the fixing member A pressure member that forms a nip portion, and transports a recording medium carrying an unfixed toner image to the nip portion to fix the unfixed toner image on the recording medium.
That is, the fixing device according to the present embodiment is a fixing device including the fixing heater lamp 5 in which the C content of the outer peripheral surface of the protective layer detected by the XPS method is 12 atomic% (number of atoms%) or less. is there.

定着装置としては、前記定着用ヒータランプを内蔵する定着ローラと、該定着ローラに圧接する加圧ローラとを備え、加圧ローラと定着ローラとの圧接によって定着ニップ部が形成されるローラ定着方式の態様であっても、加圧ローラに対向配置される定着ローラと、定着ローラと前記定着用ヒータランプを備える加熱ローラとの間に張架される無端状の定着ベルトとを備え、加圧ローラと定着ベルトとの圧接によってニップ部が形成されるベルト定着方式の態様であってもよい。   The fixing device includes a fixing roller having the fixing heater lamp built therein and a pressure roller in pressure contact with the fixing roller, and a roller fixing method in which a fixing nip portion is formed by pressure contact between the pressure roller and the fixing roller. The pressure roller includes a fixing roller disposed opposite to the pressure roller, and an endless fixing belt stretched between the fixing roller and the heating roller including the fixing heater lamp. A mode of a belt fixing system in which a nip portion is formed by pressure contact between a roller and a fixing belt may be used.

本実施形態に係る画像形成装置は、XPS法により検出される前記保護層の外周表面のCの含有率が12atomic%(原子個数%)以下である定着用ヒータランプを備えた定着装置を備える。   The image forming apparatus according to the present embodiment includes a fixing device including a fixing heater lamp in which the C content of the outer peripheral surface of the protective layer detected by the XPS method is 12 atomic% (number of atoms%) or less.

以下、本発明に係る定着装置及び画像形成装置について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下に示す実施例の実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。   Hereinafter, a fixing device and an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments of the examples shown below, and other embodiments, additions, modifications, deletions, and the like can be changed within a range that can be conceived by those skilled in the art. Any aspect is included in the scope of the present invention as long as the operations and effects of the present invention are exhibited.

図2に、本実施形態に係る画像形成装置の一例の概略図を示す。
前記画像形成装置は、図2に示すように給紙装置101、レジストローラ対102、像担持体としての感光体ドラム103、転写装置104、定着装置105などを備えている。
FIG. 2 shows a schematic diagram of an example of an image forming apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 2, the image forming apparatus includes a paper feeding device 101, a registration roller pair 102, a photosensitive drum 103 as an image carrier, a transfer device 104, a fixing device 105, and the like.

定着装置105は、定着ローラ2と加圧ローラ4とから構成され、定着ローラ2の内部には、本発明の定着用ヒータランプ5が軸方向に配置されている。   The fixing device 105 includes a fixing roller 2 and a pressure roller 4, and a fixing heater lamp 5 according to the present invention is arranged in the axial direction inside the fixing roller 2.

給紙装置101は、転写紙(記録紙)13が積載状態で収容される給紙トレイ111と、給紙トレイ111に収容されている転写紙13を最上のものから順に給送する給紙コロ112及び分離部材113などを備えている。   A paper feeding device 101 feeds transfer paper (recording paper) 13 in a stacked state, and a paper feeding roller that feeds the transfer paper 13 contained in the paper feeding tray 111 in order from the top. 112, a separation member 113, and the like.

給紙コロ112によって給送された転写紙13は、レジストローラ対102で一旦停止され、斜めずれを修正した後、感光体ドラム103上に形成されたトナー像の先端と転写紙13の搬送方向先端部の予め設定された位置とが一致するタイミングでレジストローラ対102により転写位置Nへ送り出される。   The transfer paper 13 fed by the paper feed roller 112 is temporarily stopped by the registration roller pair 102, and after correcting the oblique shift, the leading edge of the toner image formed on the photosensitive drum 103 and the transfer paper 13 conveyance direction. The sheet is sent to the transfer position N by the registration roller pair 102 at a timing when the position of the leading end coincides with a preset position.

感光体ドラム103の周囲には、矢印で示す回転方向順に、帯電装置としての帯電ローラ106、図示しない露光装置の一部を構成するミラー107、現像ローラ108aを備えた現像装置108、転写装置104と、クリーニングブレード109aを備えたクリーニング装置109などが配置されている。   Around the photosensitive drum 103, a charging roller 106 as a charging device, a mirror 107 constituting a part of an exposure device (not shown), a developing device 108 having a developing roller 108 a, and a transfer device 104 in the order of rotation indicated by arrows. In addition, a cleaning device 109 including a cleaning blade 109a is disposed.

帯電ローラ106と現像装置108間においてミラー107を介して感光体ドラム103上の露光部120に露光光121が照射され、走査されるようになっている。   Exposure light 121 is irradiated and scanned between the charging roller 106 and the developing device 108 via the mirror 107 to the exposure unit 120 on the photosensitive drum 103.

画像形成装置における画像形成動作は、従来と同様に行われる。
すなわち、感光体ドラム103が回転を始めると、感光体ドラム103の表面が帯電ローラ106によって均一に帯電され、画像情報に基づいて露光光121が露光部120に照射、走査されて作成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
The image forming operation in the image forming apparatus is performed in the same manner as in the past.
That is, when the photosensitive drum 103 starts rotating, the surface of the photosensitive drum 103 is uniformly charged by the charging roller 106, and the exposure light 121 is irradiated and scanned on the exposure unit 120 based on the image information to create an image to be created. An electrostatic latent image corresponding to is formed.

この静電潜像は感光体ドラム103の回転により現像装置108へ移動し、現像ローラ108aによりトナーが供給されて顕像化され、トナー像が形成される。
感光体ドラム103上に形成されたトナー像は、所定のタイミングで転写位置Nに進入してきた記録紙13上に転写装置104による転写バイアスの印加により転写される。
トナー像を担持した転写紙13は定着装置105へ搬送され、定着された後、図示しない排紙トレイへ排出される。
The electrostatic latent image is moved to the developing device 108 by the rotation of the photosensitive drum 103, and is supplied with toner by the developing roller 108a to be visualized to form a toner image.
The toner image formed on the photosensitive drum 103 is transferred onto the recording paper 13 that has entered the transfer position N at a predetermined timing by applying a transfer bias by the transfer device 104.
The transfer paper 13 carrying the toner image is conveyed to the fixing device 105, fixed, and then discharged to a paper discharge tray (not shown).

転写位置Nで転写されずに感光体ドラム103上に残った残留トナーは、感光体ドラム103の回転に伴ってクリーニング装置109に至り、このクリーニング装置109を通過する間にクリーニングブレード109aにより掻き落とされる。
その後、感光体ドラム103上の残留電位が図示しない除電装置によって除去され、次の作像工程に備える。
Residual toner remaining on the photosensitive drum 103 without being transferred at the transfer position N reaches the cleaning device 109 as the photosensitive drum 103 rotates, and is scraped off by the cleaning blade 109 a while passing through the cleaning device 109. It is.
Thereafter, the residual potential on the photosensitive drum 103 is removed by a static elimination device (not shown) to prepare for the next image forming process.

定着装置105では、未定着トナー像を担持する転写紙13を加熱する定着ローラ2と、この定着ローラ2に圧着するように配置された加圧ローラ4とから構成され、定着ローラ2と加圧ローラ4の圧接部分(ニップ部)に未定着トナー像を載せた転写紙13を通過させることにより、未定着トナーを加熱し、転写紙13に定着させる。   The fixing device 105 includes a fixing roller 2 that heats the transfer paper 13 that carries an unfixed toner image, and a pressure roller 4 that is disposed so as to be pressed against the fixing roller 2. The unfixed toner is heated and fixed on the transfer paper 13 by passing the transfer paper 13 on which the unfixed toner image is placed on the pressure contact portion (nip portion) of the roller 4.

図2は、単色の画像形成装置の例を示したが、中間転写ベルトを用いたカラー画像形成装置や、複数の感光体と現像器と中間転写ベルトを用いたタンデム型カラー画像形成装置とすることもできる。   FIG. 2 shows an example of a monochromatic image forming apparatus. However, a color image forming apparatus using an intermediate transfer belt, or a tandem type color image forming apparatus using a plurality of photosensitive members, a developing device, and an intermediate transfer belt. You can also.

図3に、本実施形態に係る定着装置の一例の概略図を示す。
図2に示した定着装置105では、定着ローラ2が定着用ヒータランプ5を内蔵し、定着用ヒータランプ5が定着ローラ2を直接加熱する態様を示したが、本実施形態の定着装置は、図3に示すように定着用ヒータランプ5を内蔵した加熱ローラ1を備える態様であってもよい。すなわち、本発明では、図2に示すように定着ローラ2が定着用ヒータランプ5を内蔵している態様とすることもできるし、図3に示すように加熱ローラ1が定着用ヒータランプ5を内蔵している態様とすることもできる。
FIG. 3 shows a schematic diagram of an example of a fixing device according to the present embodiment.
In the fixing device 105 shown in FIG. 2, the fixing roller 2 includes the fixing heater lamp 5 and the fixing heater lamp 5 directly heats the fixing roller 2. As shown in FIG. 3, the heating roller 1 incorporating the fixing heater lamp 5 may be provided. That is, in the present invention, the fixing roller 2 may have a fixing heater lamp 5 as shown in FIG. 2, or the heating roller 1 may have the fixing heater lamp 5 as shown in FIG. A built-in mode can also be adopted.

図3に示す定着装置は、定着用ヒータランプ5を内蔵する加熱ローラ1、定着ローラ2、無端状の定着ベルト3、加圧ローラ4、入口ガイド板6、サーミスタ7からなる温度検知手段、加圧スプリング10からなる加圧手段、テンションスプリング11からなるテンション付与手段を備える。   The fixing device shown in FIG. 3 includes a heating roller 1 having a fixing heater lamp 5, a fixing roller 2, an endless fixing belt 3, a pressure roller 4, an inlet guide plate 6, a thermistor 7, a temperature detecting means, A pressurizing unit including the pressure spring 10 and a tension applying unit including the tension spring 11 are provided.

図4は、図3に示す定着装置における定着工程の例を説明する図であり、第1の定着工程を行う部分8、第2の定着工程を行う部分9を示している。   FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the fixing process in the fixing device shown in FIG. 3, and shows a part 8 for performing the first fixing process and a part 9 for performing the second fixing process.

定着ベルト3は加熱ローラ1及び定着ローラ2に張架され(所定の張力で架設され)、加圧ローラ4は定着ベルト3を介して定着ローラ2に対向して設けられている。
加圧ローラ4は、第2の定着工程を行う部分9では定着ベルト3を介して定着ローラ2に加圧するとともに、第1の定着工程を行う部分8では定着ローラ2に加圧せずに定着ベルト3に圧接される。
The fixing belt 3 is stretched over the heating roller 1 and the fixing roller 2 (installed with a predetermined tension), and the pressure roller 4 is provided to face the fixing roller 2 with the fixing belt 3 interposed therebetween.
The pressure roller 4 presses the fixing roller 2 via the fixing belt 3 in the portion 9 where the second fixing step is performed, and fixes without pressing the fixing roller 2 in the portion 8 where the first fixing step is performed. It is pressed against the belt 3.

定着用ヒータランプ5を内蔵した加熱ローラ1は、定着装置の立ち上がりを早くするために、小径かつ薄肉の金属パイプ(例えばアルミニウム、鉄、銅又はステンレスからなるパイプ)で構成され、低容量化されている。   The heating roller 1 incorporating the fixing heater lamp 5 is composed of a small-diameter and thin metal pipe (for example, a pipe made of aluminum, iron, copper, or stainless steel) to reduce the capacity, in order to speed up the start-up of the fixing device. ing.

定着ベルト3は、加熱ローラ1を介して定着用ヒータランプ5により加熱される。サーミスタ7は、定着ベルト3における加熱ローラ1で加熱される部分の表面温度を検知する。さらに、温度制御部(図示せず)を備え、該温度制御部は、サーミスタ7の温度検知信号に基づいて定着ベルト3の表面温度が所定の設定温度に保たれるように、定着用ヒータランプ5を制御する。   The fixing belt 3 is heated by the fixing heater lamp 5 via the heating roller 1. The thermistor 7 detects the surface temperature of the portion of the fixing belt 3 that is heated by the heating roller 1. Further, a temperature control unit (not shown) is provided, and the temperature control unit is configured to fix the fixing belt 3 so that the surface temperature of the fixing belt 3 is maintained at a predetermined set temperature based on the temperature detection signal of the thermistor 7. 5 is controlled.

図示しない駆動源による回転駆動で定着ローラ2、加熱ローラ1、加圧ローラ4、及び定着ベルト3が回転する。
また、未定着トナー13aを担持した転写紙13は、定着ベルト3と加圧ローラ4との間を通して搬送され、転写紙上のトナー像13aが定着ベルト3により加熱されて転写紙13に定着される。
The fixing roller 2, the heating roller 1, the pressure roller 4, and the fixing belt 3 are rotated by rotational driving by a driving source (not shown).
The transfer paper 13 carrying the unfixed toner 13a is conveyed between the fixing belt 3 and the pressure roller 4, and the toner image 13a on the transfer paper is heated by the fixing belt 3 and fixed to the transfer paper 13. .

第1の定着工程を行う部分8では、定着圧(定着ベルト3と加圧ローラ4との間の圧力)が転写紙にシワが発生しない程度に低く設定され、第2の定着工程を行う部分9では、定着圧(定着ベルト3と加圧ローラ4との接触圧)が所望の定着性が得られるように設定されている。   In the portion 8 where the first fixing step is performed, the fixing pressure (pressure between the fixing belt 3 and the pressure roller 4) is set low enough to prevent wrinkles on the transfer paper, and the portion where the second fixing step is performed. In No. 9, the fixing pressure (contact pressure between the fixing belt 3 and the pressure roller 4) is set so as to obtain a desired fixing property.

加熱ローラ1は、テンションスプリング11により押圧されて定着ベルト3にテンションを与える。加圧ローラ4は、加圧スプリング10により押圧されて定着ベルト3を介して定着ローラ2に加圧する。
第1の定着工程における定着圧の設定は、テンションスプリング11により定着ベルト3のテンションを調整することによって行われ、第2の定着工程における定着圧の設定は、加圧スプリング10により行われる。
The heating roller 1 is pressed by a tension spring 11 to apply tension to the fixing belt 3. The pressure roller 4 is pressed by the pressure spring 10 and presses the fixing roller 2 via the fixing belt 3.
Setting of the fixing pressure in the first fixing step is performed by adjusting the tension of the fixing belt 3 by the tension spring 11, and setting of the fixing pressure in the second fixing step is performed by the pressure spring 10.

なお、加圧スプリング10が定着ローラ2を押圧することにより加圧ローラ4が定着ベルト3を介して定着ローラ2に加圧するようにしてもよい。   The pressure roller 10 may press the fixing roller 2 so that the pressure roller 4 presses the fixing roller 2 via the fixing belt 3.

この実施形態では、定着用ヒータランプ5が低容量化した加熱ローラ1を介して定着ベルト3を加熱するので、瞬時の立ち上がりが可能である。また、定着工程が第1の定着工程と第2の定着工程とからなり十分に長い(ニップ幅が長いためにニップ時間が50ms〜200msと十分に長い)こと、及び定着ベルト3の自己冷却作用(定着ベルト3における定着工程部分8、9の未定着画像面側に加熱源がないために定着工程で定着ベルト3の表面が冷える作用)により、定着良好な温度領域が得られ、オフセット余裕度が増す。   In this embodiment, the fixing heater lamp 5 heats the fixing belt 3 via the heating roller 1 having a reduced capacity, so that an instantaneous start-up is possible. In addition, the fixing process includes a first fixing process and a second fixing process, and is sufficiently long (the nip time is sufficiently long because the nip width is long), and the self-cooling action of the fixing belt 3. Due to the fact that there is no heating source on the unfixed image surface side of the fixing process portions 8 and 9 in the fixing belt 3, the surface of the fixing belt 3 is cooled in the fixing process. Increase.

さらに、転写紙13の進入側である第1の定着工程8における定着圧を0.5kg/cm以下、好ましくは0.2kg/cm以下と十分に低く設定することにより、転写紙13が円滑に定着ベルト3と加圧ローラ4との定着ニップ部に入り込んで転写紙のシワの発生率が現状以上(転写紙のシワが発生する程度が熱ローラ定着装置と比べて同等以上)に大きくならないようにすることができる。 Further, the fixing pressure 0.5 kg / cm 2 or less in the first fixing step 8 is entry side of the transfer sheet 13, preferably by setting 0.2 kg / cm 2 or less and sufficiently low, the transfer sheet 13 Smoothly enters the fixing nip portion between the fixing belt 3 and the pressure roller 4 and the generation rate of the transfer paper is larger than the current level (the level of generation of the transfer paper is equal to or higher than that of the heat roller fixing device). It can be avoided.

〔実施例〕
(実施例1)
画像形成装置(カラーレーザプリンタ:リコー製、IPSiO SP C830)に組み込まれる定着用加熱手段として製造された定着用ヒータランプを用意した。該未使用の定着用ヒータランプは、発熱体とこれを被覆する石英ガラス製の保護層とを備えている。
〔Example〕
Example 1
A fixing heater lamp manufactured as a heating means for fixing incorporated in an image forming apparatus (color laser printer: manufactured by Ricoh, IPSiO SP C830) was prepared. The unused fixing heater lamp includes a heating element and a protective layer made of quartz glass covering the heating element.

定着用ヒータランプをn−ヘキサン中に浸漬し、30秒間超音波洗浄を行った。超音波洗浄を行った後、n−ヘキサンから定着用ヒータランプを取り出し、圧縮空気を吹きつけてn−ヘキサンを除去した。   A fixing heater lamp was immersed in n-hexane and ultrasonic cleaning was performed for 30 seconds. After performing ultrasonic cleaning, the fixing heater lamp was taken out from n-hexane, and compressed air was blown to remove n-hexane.

次いで、実験室内に7日間放置した後、定着用ヒータランプの外表面(石英ガラス製保護層表面)のXPS法による分析と、定着時の加熱による超微粒子発生量の測定を行った。
定着用ヒータランプの外表面の分析は、K−Alpha完全自動X線光電子分光装置(モフィッシャーサイエンティフィック製)を用いて行った。
超微粒子発生量は、ドイツ環境ラベル「ブルーエンジェルマーク」の認証試験所に設置された試験装置内にて、定着時に実際に使用される条件で通電し、定着用ヒータランプ単体の発生量と、定着用ヒータランプを組み込んだ画像形成装置からの発生量についてそれぞれ測定した。
結果を表1にあわせて示す。
Next, after being left in the laboratory for 7 days, the outer surface of the fixing heater lamp (the surface of the quartz glass protective layer) was analyzed by the XPS method and the amount of ultrafine particles generated by heating during fixing was measured.
The analysis of the outer surface of the fixing heater lamp was carried out using a K-Alpha fully automatic X-ray photoelectron spectrometer (manufactured by Mofisher Scientific).
The amount of ultrafine particles generated is the amount of generated heater lamps alone, energized under the conditions actually used at the time of fixing in the test equipment installed at the certification laboratory of the German environmental label `` Blue Angel Mark '' The amount of generation from an image forming apparatus incorporating a fixing heater lamp was measured.
The results are shown in Table 1.

Figure 0006020481
Figure 0006020481

表1に示すように、XPS法により検出された保護層の外周表面のCの含有率は12atomic%であった。また、C−C結合及びC−Hn結合の含有率は9.9atomic%、C−Si結合の含有率は2.0atomic%であった。
超微粒子の発生量は、定着用ヒータランプ単体では6.4×1011個/10分であったが、画像形成装置からの超微粒子発生量は、ブルーエンジェルマークの認証基準(3.5×1011個/10分以下)を満たす3.4×1011個/10分であった。
As shown in Table 1, the C content on the outer peripheral surface of the protective layer detected by the XPS method was 12 atomic%. Moreover, the content rate of CC bond and C-Hn bond was 9.9 atomic%, and the content rate of C-Si bond was 2.0 atomic%.
The amount of ultrafine particles generated was 6.4 × 10 11 per 10 minutes for the fixing heater lamp alone, but the amount of ultrafine particles generated from the image forming apparatus was determined based on the Blue Angel Mark certification standard (3.5 × 10 × 11 pieces / 10 minutes or less) satisfying 10 × 11 pieces / 10 minutes).

(実施例2)
定着用ヒータランプをn−ヘキサン中に浸漬し、超音波洗浄を行う時間を120秒とした以外は、実施例1と同様にして定着用ヒータランプの外表面(石英ガラス製保護層表面)のXPS法による分析と、定着時の加熱による超微粒子発生量の測定を行った。
結果を表1に示す。
(Example 2)
The outer surface of the fixing heater lamp (the surface of the protective layer made of quartz glass) was the same as in Example 1 except that the fixing heater lamp was immersed in n-hexane and the ultrasonic cleaning time was 120 seconds. Analysis by the XPS method and measurement of the amount of ultrafine particles generated by heating during fixing were performed.
The results are shown in Table 1.

表1に示すように、XPS法により検出された保護層の外周表面のCの含有率は10.1atomic%であった。また、C−C結合及びC−Hn結合の含有率は4.7atomic%、C−Si結合の含有率は5.1atomic%であった。
超微粒子の発生量は、定着用ヒータランプ単体では4.7×1011個/10分であったが、画像形成装置からの超微粒子発生量は、ブルーエンジェルマークの認証基準(3.5×1011個/10分以下)を満たす3.3×1011個/10分であった。
As shown in Table 1, the C content on the outer peripheral surface of the protective layer detected by the XPS method was 10.1 atomic%. Moreover, the content rate of C-C bond and C-Hn bond was 4.7 atomic%, and the content rate of C-Si bond was 5.1 atomic%.
The amount of ultrafine particles generated was 4.7 × 10 11 per 10 minutes for the fixing heater lamp alone, but the amount of ultrafine particles generated from the image forming apparatus was the blue angel mark certification standard (3.5 × 10 × 11 pieces / 10 minutes or less) satisfying 10 × 11 pieces / 10 minutes).

(実施例3)
定着用ヒータランプをn−ヘキサン中に浸漬し、超音波洗浄を120秒行った後、さらにメチルエチルケトン中に浸漬して120秒超音波洗浄を行った以外は、実施例1と同様にして定着用ヒータランプの外表面(石英ガラス製保護層表面)のXPS法による分析と、定着時の加熱による超微粒子発生量の測定を行った。
結果を表1に示す。
(Example 3)
The fixing heater lamp was immersed in n-hexane and subjected to ultrasonic cleaning for 120 seconds, and further immersed in methyl ethyl ketone for 120 seconds to perform ultrasonic cleaning. Analysis of the outer surface of the heater lamp (the surface of the protective layer made of quartz glass) by the XPS method and the amount of ultrafine particles generated by heating during fixing were measured.
The results are shown in Table 1.

表1に示すように、XPS法により検出された保護層の外周表面のCの含有率は9.5atomic%であった。また、C−C結合及びC−Hn結合の含有率は4.4atomic%、C−Si結合の含有率は5.0atomic%であった。
超微粒子の発生量は、定着用ヒータランプ単体では3.8×1011個/10分であったが、画像形成装置からの超微粒子発生量は、ブルーエンジェルマークの認証基準(3.5×1011個/10分以下)を満たす3.2×1011個/10分であった。
As shown in Table 1, the content of C on the outer peripheral surface of the protective layer detected by the XPS method was 9.5 atomic%. Moreover, the content rate of CC bond and C-Hn bond was 4.4 atomic%, and the content rate of C-Si bond was 5.0 atomic%.
The amount of ultrafine particles generated was 3.8 × 10 11 per 10 minutes for the fixing heater lamp alone, but the amount of ultrafine particles generated from the image forming apparatus was the blue angel mark certification standard (3.5 × 10 × 11 pieces / 10 minutes or less) satisfying 10 × 11 pieces / 10 minutes).

(比較例1)
定着用ヒータランプに対して洗浄を行わず、従来の使用態様と同じ条件で実施例1と同様にして定着用ヒータランプの外表面(石英ガラス製保護層表面)のXPS法による分析と、定着時の加熱による超微粒子発生量の測定を行った。
結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
The fixing heater lamp is not cleaned and analyzed by the XPS method on the outer surface (the surface of the quartz glass protective layer) of the fixing heater lamp in the same manner as in Example 1 under the same conditions as in the conventional usage. The amount of ultrafine particles generated by heating was measured.
The results are shown in Table 1.

表1に示すように、XPS法により検出された保護層の外周表面のCの含有率は24.3atomic%であった。また、C−C結合及びC−Hn結合の含有率は23.1atomic%、C−Si結合の含有率は1.0atomic%であった。
超微粒子の発生量は、定着用ヒータランプ単体では1.2×1012個/10分であり、画像形成装置からの超微粒子発生量も、ブルーエンジェルマークの認証基準(3.5×1011個/10分以下)を満たさない6.1×1011個/10分であった。
As shown in Table 1, the C content on the outer peripheral surface of the protective layer detected by the XPS method was 24.3 atomic%. Moreover, the content rate of the C—C bond and the C—Hn bond was 23.1 atomic%, and the content rate of the C—Si bond was 1.0 atomic%.
The amount of ultrafine particles generated is 1.2 × 10 12 pieces / 10 minutes for the fixing heater lamp alone, and the amount of ultrafine particles generated from the image forming apparatus is also the blue angel mark certification standard (3.5 × 10 11). It was 6.1 × 10 11 pieces / 10 minutes that did not satisfy the number of pieces / 10 minutes or less.

(比較例2)
定着用ヒータランプをn−ヘキサン中に浸漬し、超音波洗浄を行う時間を10秒とした以外は、実施例1と同様にして定着用ヒータランプの外表面(石英ガラス製保護層表面)のXPS法による分析と、定着時の加熱による超微粒子発生量の測定を行った。
(Comparative Example 2)
The outer surface of the fixing heater lamp (the surface of the protective layer made of quartz glass) was the same as in Example 1 except that the fixing heater lamp was immersed in n-hexane and the ultrasonic cleaning time was 10 seconds. Analysis by the XPS method and measurement of the amount of ultrafine particles generated by heating during fixing were performed.

表1に示すように、XPS法により検出された保護層の外周表面のCの含有率は13.7atomic%であった。また、C−C結合及びC−Hn結合の含有率は10.9atomic%、C−Si結合の含有率は1.9atomic%であった。
超微粒子の発生量は、定着用ヒータランプ単体では9.1×1011個/10分であり、画像形成装置からの超微粒子発生量も、ブルーエンジェルマークの認証基準(3.5×1011個/10分以下)を満たさない4.8×1011個/10分であった。
As shown in Table 1, the C content of the outer peripheral surface of the protective layer detected by the XPS method was 13.7 atomic%. Moreover, the content rate of the C—C bond and the C—Hn bond was 10.9 atomic%, and the content rate of the C—Si bond was 1.9 atomic%.
The amount of ultrafine particles generated is 9.1 × 10 11 per 10 minutes for the fixing heater lamp alone, and the amount of ultrafine particles generated from the image forming apparatus is also the blue angel mark certification standard (3.5 × 10 11). It was 4.8 × 10 11 pieces / 10 minutes that did not satisfy (pieces / 10 minutes or less).

(実施例4〜6)
画像形成装置(カラーレーザプリンタ:リコー製、IPSiO SP C830)に組み込まれる定着用加熱手段として製造されたヒータランプを用意し、該ヒータランプの製造工程として酸素ガス含有雰囲気下で加熱処理を行い、定着用ヒータランプを得た。定着用ヒータランプは、発熱体とこれを被覆する石英ガラス製の保護層とを備えている。
加熱処理はヒータランプを通電することにより行い、定着用ヒータランプの外表面(石英ガラス製保護層表面)の温度が所定の温度となる条件で5分間通電を行った。
外表面の温度は、実施例4は400℃、実施例5は500℃、実施例6は600℃とした。
(Examples 4 to 6)
A heater lamp manufactured as a heating means for fixing incorporated in an image forming apparatus (color laser printer: manufactured by Ricoh, IPSiO SP C830) is prepared, and heat treatment is performed in an atmosphere containing oxygen gas as a manufacturing process of the heater lamp. A fixing heater lamp was obtained. The fixing heater lamp includes a heating element and a protective layer made of quartz glass covering the heating element.
The heat treatment was performed by energizing the heater lamp, and energization was performed for 5 minutes under the condition that the temperature of the outer surface (the surface of the protective layer made of quartz glass) of the fixing heater lamp was a predetermined temperature.
The outer surface temperature was 400 ° C. in Example 4, 500 ° C. in Example 5, and 600 ° C. in Example 6.

次いで、実施例1と同様にして定着用ヒータランプの外表面(石英ガラス製保護層表面)のXPS法による分析と、定着時の加熱による超微粒子発生量の測定を行った。
結果を表2にあわせて示す。
Next, in the same manner as in Example 1, the outer surface of the fixing heater lamp (the surface of the protective layer made of quartz glass) was analyzed by the XPS method, and the amount of ultrafine particles generated by heating during fixing was measured.
The results are shown in Table 2.

Figure 0006020481
Figure 0006020481

表2に示すように、XPS法により検出された保護層の外周表面のCの含有率は実施例4〜6のいずれも12atomic%以下であった。また、C−C結合及びC−Hn結合の含有率はいずれも10atomic%以下であり、C−Si結合の含有率はいずれも9atomic%以下であった。
超微粒子の発生量は、定着用ヒータランプ単体では実施例4〜6のいずれも3.5×1011個/10分を満たす値であり、画像形成装置からの超微粒子発生量は、いずれもブルーエンジェルマークの認証基準(3.5×1011個/10分以下)を満たす値であった。
この結果から、本実施形態の定着用ヒータランプの加熱に起因する超微粒子発生量は十分に低減されており、また実施例5及び6において画像形成装置から放出された超微粒子は、定着用ヒータランプ以外の部材からのものであると考えられる。
As shown in Table 2, the C content on the outer peripheral surface of the protective layer detected by the XPS method was 12 atomic% or less in each of Examples 4 to 6. Further, the content of C—C bond and C—Hn bond were both 10 atomic% or less, and the content of C—Si bond was 9 atomic% or less.
The amount of ultrafine particles generated is a value that satisfies 3.5 × 10 11 pieces / 10 minutes in all of Examples 4 to 6 for the fixing heater lamp alone, and the amount of ultrafine particles generated from the image forming apparatus is all It was a value satisfying the Blue Angel Mark certification standard (3.5 × 10 11 pieces / 10 minutes or less).
From this result, the amount of ultrafine particles generated due to the heating of the fixing heater lamp of this embodiment is sufficiently reduced, and the ultrafine particles discharged from the image forming apparatus in Examples 5 and 6 are the fixing heater. It is thought to be from a member other than the lamp.

(実施例7)
画像形成装置(カラーレーザプリンタ:リコー製、IPSiO SP C830)に組み込まれる定着用加熱手段として製造されたヒータランプを用意し、該ヒータランプの製造工程として酸素ガス含有雰囲気下で加熱処理を行い、定着用ヒータランプを得た。定着用ヒータランプは、発熱体とこれを被覆する石英ガラス製の保護層とを備えている。
加熱処理は、定着用ヒータランプを酸素濃度が50体積%の雰囲気としたチャンバー内に設置し、外表面(石英ガラス製保護層表面)の温度が500℃となる条件で5分間加熱を行った。
次いで、実施例1と同様にして定着用ヒータランプの外表面(石英ガラス製保護層表面)のXPS法による分析と、定着時の加熱による超微粒子発生量の測定を行った。
結果を表2に示す。
(Example 7)
A heater lamp manufactured as a heating means for fixing incorporated in an image forming apparatus (color laser printer: manufactured by Ricoh, IPSiO SP C830) is prepared, and heat treatment is performed in an atmosphere containing oxygen gas as a manufacturing process of the heater lamp. A fixing heater lamp was obtained. The fixing heater lamp includes a heating element and a protective layer made of quartz glass covering the heating element.
In the heat treatment, a fixing heater lamp was installed in a chamber having an oxygen concentration of 50% by volume, and heating was performed for 5 minutes under the condition that the temperature of the outer surface (the surface of the protective layer made of quartz glass) was 500 ° C. .
Next, in the same manner as in Example 1, the outer surface of the fixing heater lamp (the surface of the protective layer made of quartz glass) was analyzed by the XPS method, and the amount of ultrafine particles generated by heating during fixing was measured.
The results are shown in Table 2.

表2に示すように、XPS法により検出された保護層の外周表面のCの含有率は4.1atomic%であった。また、C−C結合及びC−Hn結合の含有率は0atomic%、C−Si結合の含有率は4.0atomic%であった。
超微粒子の発生量は、定着用ヒータランプ単体では4.0×10個/10分であり、画像形成装置からの超微粒子発生量も、ブルーエンジェルマークの認証基準(3.5×1011個/10分以下)を満たす1.1×1011個/10分であった。
この結果から、本実施形態の定着用ヒータランプの加熱に起因する超微粒子発生量は十分に低減されており、画像形成装置から放出された超微粒子は定着用ヒータランプ以外の部材からのものであると考えられる。
As shown in Table 2, the C content on the outer peripheral surface of the protective layer detected by the XPS method was 4.1 atomic%. Further, the content of C—C bond and C—Hn bond was 0 atomic%, and the content of C—Si bond was 4.0 atomic%.
The amount of ultrafine particles generated is 4.0 × 10 9 per 10 minutes for the fixing heater lamp alone, and the amount of ultrafine particles generated from the image forming apparatus is also the blue angel mark certification standard (3.5 × 10 11). 1.1 × 10 11 pieces / 10 minutes satisfying the condition of 10 pieces / minute or less).
From this result, the amount of ultrafine particles generated due to the heating of the fixing heater lamp of this embodiment is sufficiently reduced, and the ultrafine particles emitted from the image forming apparatus are from members other than the fixing heater lamp. It is believed that there is.

1 加熱ローラ
2 定着ローラ
3 定着ベルト
4 加圧ローラ
5 定着用ヒータランプ
6 入口ガイド板
7 サーミスタ
10 加圧スプリング
11 テンションスプリング
13 転写紙(記録紙)
20 フィラメント
21 ガラス管
22 支持部
23 内部リード
24 外部リード棒
25 リード線
26 ベース
27 モリブデン箔
28 シール部
101 給紙装置
102 レジストローラ対
103 感光体ドラム
104 転写装置
105 定着装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heating roller 2 Fixing roller 3 Fixing belt 4 Pressure roller 5 Fixing heater lamp 6 Entrance guide plate 7 Thermistor 10 Pressure spring 11 Tension spring 13 Transfer paper (recording paper)
20 Filament 21 Glass tube 22 Support portion 23 Internal lead 24 External lead rod 25 Lead wire 26 Base 27 Molybdenum foil 28 Seal portion 101 Paper feed device 102 Registration roller pair 103 Photosensitive drum 104 Transfer device 105 Fixing device

特許第3582421号公報Japanese Patent No. 3558221 特開2006−003630号公報JP 2006-003630 A

Claims (8)

発熱体と該発熱体を被覆する保護層とを備える定着用ヒータランプの製造方法であって、
前記発熱体を被覆する保護層を形成する工程と、
XPS(X線光電子分光)法により検出される前記保護層の外表面のC(炭素)の含有率が、0atomic%(原子個数%)を超え、12atomic%(原子個数%)以下となるようにする工程と、
有し、前記保護層は石英ガラスからなり、かつ外表面が石英ガラスである、
ことを特徴とする定着用ヒータランプの製造方法。
A method for manufacturing a fixing heater lamp comprising a heating element and a protective layer covering the heating element,
Forming a protective layer covering the heating element;
The content of C (carbon) on the outer surface of the protective layer detected by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) is more than 0 atomic% (number of atoms%) and not more than 12 atomic% (number of atoms%). And a process of
The protective layer is made of quartz glass, and the outer surface is quartz glass,
A method of manufacturing a fixing heater lamp.
XPS(X線光電子分光)法により検出される前記保護層の外表面のC−C結合及びC−Hn結合の含有率が、10atomic%(原子個数%)以下であることを特徴とする請求項1に記載の定着用ヒータランプの製造方法。   The content of C—C bonds and C—Hn bonds on the outer surface of the protective layer detected by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) is 10 atomic% (atomic number%) or less. 2. A method for producing a fixing heater lamp according to 1. XPS(X線光電子分光)法により検出される前記保護層の外表面のC−Si結合の含有率が、8atomic%(原子個数%)以下であることを特徴とする請求項1に記載の定着用ヒータランプの製造方法。   2. The fixing according to claim 1, wherein the content of C—Si bonds on the outer surface of the protective layer detected by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) is 8 atomic% (atom number%) or less. Of manufacturing heater lamps. 前記C(炭素)の含有率が、0atomic%(原子個数%)を超え、12atomic%(原子個数%)以下となるようにする工程は、加熱処理又は洗浄処理を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の定着用ヒータランプの製造方法。 The step of adjusting the C (carbon) content to exceed 0 atomic% (atomic number%) and equal to or less than 12 atomic% (atomic number%) includes heat treatment or cleaning treatment. A method of manufacturing a fixing heater lamp according to any one of 1 to 3. 前記加熱処理を、酸素ガスの濃度が25体積%以上の雰囲気下で行うことを特徴とする請求項4に記載の定着用ヒータランプの製造方法。   5. The method of manufacturing a fixing heater lamp according to claim 4, wherein the heat treatment is performed in an atmosphere having an oxygen gas concentration of 25% by volume or more. 前記加熱処理により、前記保護層の表面温度を400℃〜750℃とすることを特徴とする請求項4または5に記載の定着用ヒータランプの製造方法。   6. The method of manufacturing a fixing heater lamp according to claim 4, wherein the surface temperature of the protective layer is set to 400 ° C. to 750 ° C. by the heat treatment. 定着用ヒータランプと、
前記定着用ヒータランプにより加熱される定着部材と、
該定着部材の少なくとも一部を押圧可能に配置され、前記定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材とを備え、
前記ニップ部に未定着トナー像を担持した記録媒体を搬送して、該未定着トナー像を記録媒体に定着する定着装置の製造方法であって、
前記定着用ヒータランプは請求項1〜6のいずれかに記載の定着用ヒータランプの製造方法により製造することを特徴とする定着装置の製造方法。
A fixing heater lamp;
A fixing member heated by the fixing heater lamp;
A pressure member that is arranged to be able to press at least a part of the fixing member and forms a nip portion with the fixing member;
A method of manufacturing a fixing device that conveys a recording medium carrying an unfixed toner image to the nip portion and fixes the unfixed toner image on the recording medium,
A method for manufacturing a fixing device, wherein the fixing heater lamp is manufactured by the method for manufacturing a fixing heater lamp according to claim 1.
静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを用いて前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、
前記記録媒体上に転写された転写像を定着用ヒータランプにより定着させる定着手段とを備える画像形成装置の製造方法であって、
前記定着用ヒータランプは請求項1〜6のいずれかに記載の定着用ヒータランプの製造方法により製造することを特徴とする画像形成装置の製造方法。
An electrostatic latent image carrier;
An electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier;
Developing means for developing the electrostatic latent image with toner to form a toner image;
Transfer means for transferring the toner image onto a recording medium;
A method for manufacturing an image forming apparatus, comprising: fixing means for fixing a transfer image transferred onto the recording medium by a fixing heater lamp;
A method for manufacturing an image forming apparatus, wherein the fixing heater lamp is manufactured by the method for manufacturing a fixing heater lamp according to claim 1.
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